Сверхчувствительный инструмент для поиска экзопланет зафиксировал первые данные о свете

Вскоре у астрономов появится новый инструмент для поиска экзопланет, поскольку инструмент Keck Planet Finder (KPF) обсерватории им. Кека недавно провел свои первые наблюдения. Наблюдения «первого света» KPF зафиксировали данные с Юпитера, демонстрируя, как инструмент сможет обнаруживать планеты за пределами нашей Солнечной системы в будущем.

Расположенный в Маунакеа на Гавайях, новый инструмент обнаруживает экзопланеты, используя метод лучевой скорости . Это работает, наблюдая за звездой и ища небольшое колебание, вызванное гравитацией планет, вращающихся вокруг нее. Это колебание лишь незначительно изменяет свет, исходящий от звезды, таким образом, что его можно использовать для определения свойств планеты. Прибор измеряет спектры или длины волн света, исходящего от звезды, при этом более массивные планеты производят более сильные колебания.

Keck Planet Finder достиг первого света 9 ноября 2022 года после захвата спектра Юпитера.
Keck Planet Finder достиг первого света 9 ноября 2022 года после захвата спектра Юпитера. Обсерватория В. М. Кека / Калифорнийский технологический институт / Команда KPF

Спектр Юпитера был получен в среду, 9 ноября, за ним последовал спектр звезды под названием 51 Pegasi, которая, как известно, содержит планету под названием 51 Pegasus b. «Наблюдение за первым астрономическим спектром KPF было волнующим опытом», — сказал в своем заявлении Эндрю Ховард, главный исследователь KPF и профессор астрономии Калифорнийского технологического института. «Я очень рад использовать этот инструмент для изучения огромного разнообразия экзопланет и разгадывания тайн того, как они сформировались и эволюционировали до их нынешнего состояния».

Этот метод поиска экзопланет особенно хорош для обнаружения более крупных планет, вращающихся близко к своим звездам, что позволяет увидеть экзопланеты в обитаемой зоне меньших и более холодных звезд.

«Звезды, которые холоднее нашего Солнца, имеют обитаемые зоны, расположенные ближе к звезде», — сказал Ховард. «Любые похожие на Землю планеты в этой зоне будут жаться близко к своим звездам, как будто это костер. Мы продолжим настраивать и улучшать KPF, чтобы обнаруживать даже более слабые колебания, с целью в конечном итоге иметь чувствительность для обнаружения планет с массой Земли, которые вращаются вокруг звезд, таких как наше Солнце, истинных аналогов Земли».

Джеймс Чонг, техник по инфраструктуре в обсерватории Кека, помогает аккуратно поднять оптическую скамью Zerodur в подвал обсерватории, где находится инструмент.
Джеймс Чонг, техник по инфраструктуре в обсерватории Кека, помогает аккуратно поднять оптическую скамью Zerodur в подвал обсерватории, где находится инструмент. Обсерватория В. М. Кека

KPF сможет обнаруживать эти очень незначительные колебания благодаря своей высокой чувствительности, которая способна обнаруживать движения звезд со скоростью до 30 сантиметров в секунду. Спектрометр был построен с использованием гибридного стеклокерамического материала под названием Zerodur, который может сохранять постоянную форму даже при изменении температуры, что делает его очень чувствительным, поскольку он позволяет избежать искажений из-за температуры. «Материал, который поставляется в виде гигантских плит, очень хрупок и с ним трудно работать, но именно это делает KPF таким чувствительным к меньшим планетам», — сказал Ховард.

В настоящее время прибор находится на этапе ввода в эксплуатацию, и в следующем году начнутся исследовательские работы.